1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。高效演练跟踪检测1.(2016厦门模拟)碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：(1)与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数与碳相等的元素，其基态原子的电子排布式为_。(2)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_。(3)金刚石、石墨(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为_、_。常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液
2、态，出现这种现象的原因是_。(4)C60属于_晶体，C60晶体内含有的微粒间作用有_。(5)金刚石晶胞含有_个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r=_a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_(要求写出计算结果)。【解析】(1)碳元素和氧元素基态原子的核外未成对电子数都是2，所以氧原子的基态原子的电子排布式为1s22s22p4。(2)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，性质不同，它们互为同素异形体。(3)在金刚石中碳原子的4个价电子与4个碳原子形成四个共价键，碳的杂化形式是sp3杂化，在石墨中碳原子与相邻的三个碳原子形成三个共价键，碳的杂化形式
3、为sp2杂化；因为甲醇分子间存在氢键，而丙烯分子间只有范德华力，所以常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态。(4)C60是由60个碳原子以共价键形成的分子，属于分子晶体。C60晶体内含有的微粒间作用有范德华力和共价键。(5)根据晶胞中粒子个数的计算公式=体内数目1+面上数目1/2+棱上数目1/4+顶点数目1/8。金刚石晶胞中，顶点8个，相当于1个碳原子，面心上6个，相当于3个碳原子，在晶胞内含有4个碳原子，加在一起，可得一个金刚石晶胞中有8个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则正方体对角线的1/4就是CC键的键长，即a=2r，所以
4、r=a，碳原子在晶胞中的空间占有率为=。答案：(1)1s22s22p4(2)同素异形体(3)sp3sp2甲醇分子间存在氢键，而丙烯分子间只有范德华力(4)分子范德华力、共价键(5)8=2.(2016临沂模拟)Mn、Fe均为第4周期过渡元素，两元素的部分电离能(I)数据列于下表：元素MnFe电离能(kJmol-1)I1717759I215091561I332482957回答下列问题：(1)铁元素价电子层的电子排布式为_，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。对此，你的解释是_。(2)铁原子或离子外围有较多能量相近的空轨道，能与一些分子或离子形成配合
5、物，则与铁原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是_。(3)三氯化铁常温下为固体，熔点282，沸点315，在300以上易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，据此判断三氯化铁晶体为_晶体。(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为_，其中体心立方晶胞空间利用率为_。【解析】(1)铁元素的原子序数是26，根据核外电子排布规律可知价电子层的电子排布式为3d64s2。由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转
6、变为较稳定的3d5半充满状态)，因此气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。(2)配位键中必须有孤电子对，因此与铁原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是具有孤电子对。(3)三氯化铁常温下为固体，熔点282，沸点315，在300以上易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，由此可知三氯化铁晶体为分子晶体。(4)根据晶胞结构可知面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数分别是61/2+81/8=4、1+81/8=2，原子个数之比为21。设铁原子半径是r，则体心立方晶胞的体对角线是4r，所以体心立方晶胞的边长是，所以体心立方晶胞空间利用率为100%68%。答案：
7、(1)3d64s2由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态)(2)具有孤电子对(3)分子(4)2168%3.(2016怀化模拟)a、b、c、d、f五种前四周期元素，原子序数依次增大；a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，第一电离能I1(a)I1(c)I1(b)，且其中基态b原子的2p轨道处于半充满状态；d为周期表前四周期中电负性最小的元素；f的原子序数为29。请回答下列问题。(如需表示具体元素请用相应的元素符号)(1)写出ac2的电子式_；基态f原子
8、的外围电子排布式为_。(2)写出一种与ac2互为等电子体的物质的化学式_。(3)b的简单氢化物的沸点比同族元素氢化物的沸点_。(填“高”或“低”)(4)化合物M由c、d两种元素组成，其晶胞结构如甲，则M的化学式为_。(5)化合物N的部分结构如乙，N由a、b两元素组成，其硬度超过金刚石。试回答：N的晶体类型为_，其硬度超过金刚石的原因是_。N晶体中a、b两元素原子的杂化方式均为_。【解析】a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，说明三种元素属于同周期元素，基态b原子的2p轨道处于半充满状态；所以b是N，第一电离能I1(a)I1(c)I1(b)，则a、c分别是C、O；d为周期表前四周期中
9、电负性最小的元素，则d是K；f的原子序数为29，f是Cu。(1)二氧化碳的电子式为；基态f原子的外围电子的排布式为3d104s1。(2)CO2是3原子16价电子的分子，与之互为等电子体的物质有N2O。(3)N的氢化物是NH3，氨气分子间能形成氢键使沸点升高，所以b的简单氢化物的沸点比同族元素氢化物的沸点高。(4)根据“均摊法”，甲中d的个数为81/8+61/2=4，c2的个数是121/4+1=4，所以M的化学式为KO2。(5)N的硬度超过金刚石，所以N是原子晶体；氮原子的半径比碳小，所以CN键的键长比CC键的键长短，键能大，共价键强，硬度大。N晶体中，碳原子周围都是4个共价单键，所以是sp3杂
10、化，氮原子周围是3个单键，还有1对未成键电子，所以也是sp3杂化。答案：(1)3d104s1(2)N2O(答案合理即可)(3)高(4)KO2(5)原子晶体CN键的键长小于CC键，CN键的键能大于CC键(合理答案均可)sp34.(2016濮阳模拟)某钙钛型复合氧化物(如图)，以A原子为晶胞的顶点，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe时，这种化合物的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化(巨磁电阻效应)。(1)用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式_。在图中，与A原子配位的氧原子数目为_。(2)基态铬原子的核外电子排布式为_，其中电子的运动状态有_种。(3)某
11、些钙钛型复合氧化物能够催化NO直接分解为N2和O2，N和O的基态原子中，未成对的电子数目比为_。(4)下表是几种碳酸盐的热分解温度和阳离子半径：碳酸盐CaCO3SrCO3BaCO3热分解温度/9001 1721 360阳离子半径/pm99112135请解释碳酸钙热分解温度最低的原因：_。(5)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属钙的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，金属钙的密度为_gcm-3(用含a和NA的式子表示)。【解析】(1)A位于顶点，B位于体心，O位于面心，则晶胞中A的个数为81/8=1，B的个数为1，O的个数为61/2=
12、3，所以化学式为ABO3。晶胞中与A最近的氧原子位于同一平面内的面心，每个晶胞中有3/2个氧与A距离最近，而A为8个晶胞共有，则与A原子配位的氧原子数目为83/2=12。(2)铬元素为24号，原子核外有24个电子，所以电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；每个电子的运动状态都不同，所以有24种不同的电子运动状态。(3)氮原子和氧原子的价电子排布式分别为2s22p3、2s22p4，则未成对的电子数目比为32。(4)从表格中得出，这些物质的阴离子是相同的，均为碳酸根，阳离子的半径越大，热分解温度越高，碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子，使碳酸根分解为二氧化碳分
13、子的结果。钙离子由于半径小和氧离子结合更为容易，氧化钙晶格能大，所以碳酸钙热分解温度最低。(5)钙的晶胞为面心立方最密堆积，则晶胞中含有钙的数目为4，晶胞的体积为(a10-10)3cm3，则密度=/(a10-10)3=1.61032/(NAa3)(gcm-3)。答案：(1)ABO312(2)1s22s22p63s23p63d54s124(3)32(4)碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子，使碳酸根分解为二氧化碳分子的结果。钙离子由于半径小和氧离子结合更为容易，氧化钙晶格能大，所以碳酸钙热分解温度最低(5)1.61032/(NAa3)【加固训练】1.(RJ选修3P82改编题)下
14、列关于晶体的说法错误的是()A.晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而玻璃体中原子排列相对无序，无自范性B.含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体C.晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列D.晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得较稳定【解析】选B。含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如氯化铝含有金属阳离子但属于分子晶体。2.(RJ选修3P72改编题)以下晶体属于原子晶体的是()干冰石英金刚砂(SiC)铜C60A.B.C.D.【解析】选B。干冰和C60属于分子晶体；石英和金刚砂属于原子晶体；铜属于金属晶体。3.(RJ选修3P84改编题)下列叙述正确的是()A.原子晶
15、体的硬度和熔点一定高于离子晶体B.离子晶体中不一定含金属阳离子C.分子晶体中只存在分子间作用力，不含其他化学键D.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子【解析】选B。原子晶体硬度一般较大，但熔点不一定比离子晶体高，如SiO2与MgO，A错；NH4Cl晶体属于离子晶体，不含金属阳离子，B正确；分子晶体中，分子间存在分子间作用力，在分子内则存在化学键，C错；金属晶体中不含阴离子，D错。4.(RJ选修3P84改编题)下列各物质熔化时，所克服的粒子间作用力相同的是()A.Na2O和SO3B.Mg和SiC.NaOH和NaClD.AlCl3和MgCl2【解析】选C。Na2O、NaOH、NaCl、MgCl
16、2熔化时破坏离子键；SO3和AlCl3熔化时克服分子间作用力；Mg熔化时克服金属键；Si熔化时克服共价键。5.(2016哈尔滨模拟)硼元素在化学中有很重要的地位，硼及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域。(1)三氟化硼在常温常压下是具有刺鼻恶臭和强刺激性气味的无色有毒腐蚀性气体，其分子的立体构型为_，硼原子的杂化类型为_。(2)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。如图是磷化硼晶体的晶胞示意图，则磷化硼的化学式为_，该晶体的晶体类型是_。(3)硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子间通过氢键相连(如上图)。
17、硼酸分子中B最外层有_个电子，1 mol H3BO3的晶体中有_mol氢键。硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)3H2O，它电离生成少量-和H+，则硼酸为_元酸，-含有的化学键类型为_。(4)H3PO4的K1、K2、K3分别为7.610-3、6.310-8、4.410-13，硝酸完全电离，而亚硝酸K=5.110-4，请根据结构与性质的关系解释：H3PO4的K1远大于K2的原因：_；硝酸比亚硝酸酸性强的原因：_。(5)NiO晶体结构与NaCl晶体类似，其晶胞的棱长为acm，则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为(用含有a的代数式表示)_。【解析】(1)BF3分子中，中心原子的价层电子对
18、数为3，不含孤电子对，故杂化轨道数为3，杂化方式为sp2杂化，BF3分子立体构型为平面三角形。(2)一个晶胞中含有硼原子的个数为8+6=4个，磷原子个数为4个，故化学式为BP；根据磷化硼晶体中只含共价键且耐磨，故为原子晶体。(3)由图可知，硼原子形成了三个共价单键，最外层电子数为6；1 mol H3BO3晶体中含有3 mol氢原子，每个氢原子都与相邻的氧原子形成氢键，故氢键个数为3 mol；1 mol B(OH)3H2O可电离出1 mol H+，故硼酸为一元酸；-中硼原子有空的2p轨道，而OH-含有孤电子对，两者之间可以形成配位键。(4)磷酸能分步电离，第一步电离出的氢离子抑制了第二步电离，所以H3PO4的K1远大于K2；硝酸可表示为(HO)NO2，亚硝酸可表示为(HO)NO，则硝酸酸性较强。(5)根据氯化钠的结构，距离最近的两个阳离子核间的距离是位于顶点与位于面心的两个原子之间的距离，所以其距离是acm。答案：(1)平面三角形sp2(2)BP原子晶体(3)63一共价键、配位键(4)第一步电离出的氢离子抑制第二步的电离硝酸可表示为(HO)NO2，亚硝酸可表示为(HO)NO，则硝酸酸性较强(5)acm关闭Word文档返回原板块
